C++中的非类型模板参数是什么？（如何传递整数到模板）

非类型模板参数是编译期确定的常量，如int、size_t、指针等字面量或constexpr表达式；c++20起支持浮点数和类类型（有限制）；必须是编译期可求值表达式，不可用运行时变量。

非类型模板参数就是模板里的“编译期常量”

它不是类型，也不是变量，而是在编译时就确定值的字面量或 constexpr 表达式——比如 int、size_t、指针、引用，甚至 C++20 起的浮点数和类类型（有严格限制）。你传进去的整数，会被当作模板签名的一部分，参与实例化。

常见错误现象：Error: 'n' is not a constant expression —— 用运行时变量（如函数参数、std::cin >> 读入的值）当非类型参数；或者用了未声明为 constexpr 的变量。

• 必须是字面量（如 42）、constexpr 变量、或能被编译器在编译期求值的表达式（如 2 + 3）
• 不能是普通局部变量、全局非常量变量、或任何含运行时逻辑的表达式
• C++17 前不支持浮点数；C++20 才允许 double 等浮点字面量作为非类型参数

怎么写一个接受整数的模板（C++17 及以后最常用写法）

直接在模板参数列表里写类型和名字，像函数参数一样，但前面不加 typename 或 class：

template<int N> Struct FixedArray {     int data[N]; };

使用时： FixedArray arr; —— 这会生成一个独立的类型，和 FixedArray 完全无关。注意 N 是类型参数的一部分，不是对象成员。

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• N 必须是编译期常量；const int N = 16; 不行，必须是 constexpr int N = 16; 才能用于 FixedArray<n></n>
• 推荐用 size_t 替代 int 表示大小（如数组长度），避免符号问题和平台差异
• 如果需要多个整数，可以连续写：template<size_t n size_t m> struct Matrix { ... };</size_t>

为什么不能传普通变量？编译期 vs 运行期的根本区别

模板实例化发生在编译期，而普通变量的值只有到运行时才确定。编译器没法为“还没出现的值”生成代码。

典型翻车场景：int n = 5; FixedArray<n> x;</n> → 直接报错，因为 n 是运行时左值，不是常量表达式。

• 想从用户输入决定大小？不行——得换方案：用 std::vector 或动态分配
• 想根据配置生成不同尺寸的缓冲区？可以：把配置项定义为 constexpr（如头文件中 constexpr size_t BUF_SIZE = 256;），再传给模板
• 宏（#define）虽然也能传整数，但没类型检查、不参与 SFINAE，非类型模板参数更安全、更现代

C++20 起支持的进阶用法和坑点

现在可以用 auto 声明非类型模板参数，让编译器自动推导类型，写起来更灵活：

template<auto N> struct ValueWrapper { static constexpr auto value = N; };

这样 ValueWrapper、ValueWrapper、ValueWrapper<true></true> 都合法（前提是 C++20 启用）。

• 但要注意：auto 推导出的类型必须满足非类型参数要求（例如 std::String 仍不行，哪怕它是 constexpr）
• 类类型作为非类型参数需满足“字面量类类型”条件：有 constexpr 构造函数、所有成员 public、无虚函数等，实际极少用
• 跨编译单元使用时，确保该 constexpr 值有外部链接（如定义在 .cpp 中而非仅头文件内 inline 定义），否则可能 ODR-violation

最易忽略的一点：非类型参数的值参与模板特化匹配，但不会自动隐式转换——FixedArray 和 FixedArray（unsigned int）是两个完全不同的特化，即使你只定义了 int 版本，5U 也会编译失败。